Displays aus dem Drucker

von Karen Esser

Etwa die Hälfte der heute in Smartphones eingesetzten Displays nutzt OLEDs. Im Potsdam Science Park in Potsdam-Golm arbeitet Dr. Christine Boeffel daran, die Druckverfahren für die faszinierenden Leuchtdioden weiter zu verbessern. Sie widmet ihre Forschung der Verbesserung eben dieses Druckverfahrens zur Herstellung von OLEDs.

OLEDs aus dem Drucker
Nicht jede*r Wissenschaftler*in hat das Glück, im Alltag auf Schritt und Tritt den Früchten ihrer/seiner Arbeit zu begegnen. Dr. Christine Boeffel vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP im Potsdam Science Park hat es – und zwar dann, wenn sie täglich in der Öffentlichkeit in die vielen fremden Gesichter im Schein ihrer Smartphones blickt. „Etwa die Hälfte der heutigen Smartphone-Displays enthält OLEDs.“, erklärt sie.

OLEDs, kurz für Organic Light Emitting Diode, sind organische Leuchtdioden. Im Ergebnis nutzen wir sie genau wie ihre ähnlich klingenden Verwandten, die LEDs: OLEDs kommen vornehmlich in Displays, wie etwa von Smartphones, zum Einsatz – ihr Aufbau und ihre Herstellung unterscheiden sich allerdings deutlich von „herkömmlichen“ LEDs. OLEDs werden aus organischen (d. h. auf Kohlenstoff basierenden) halbleitenden Materialien erstellt. Diese Besonderheit ist mit einer Reihe von Vorteilen verbunden. Der Kontrast bei OLED-Bildschirmen ist gegenüber Flüssigkristallbildschirmen (LCDs) deutlich höher und der Energiebedarf der OLEDs ist deutlich geringer. Während kommerziell erhältliche OLEDs mittels Vakuumverfahren hergestellt werden, verfolgen Frau Boeffel und ihr Team den Ansatz, OLEDs zu drucken. Das bietet gegenüber der Herstellung im Vakuumverfahren einige Vorzüge: eine bessere Materialnutzung schont Ressourcen, die Gestaltung ist flexibel und die Bauteile sind auf beliebig große Formate skalierbar.

Abb. 1: Beleuchtungstechnologie aus dem 3D-Drucker: OLEDs für die Ambiente-Beleuchtung und für die Anwendung als Beschriftung © Fraunhofer IAP

Displayindustrie unter Preisdruck
Genau hier setzt Christine Boeffel mit ihrer Forschung an. „Der Preisdruck in der Displayindustrie ist hoch“, erklärt Boeffel. Daher gebe es einen immensen Bedarf, die Kosten für die Massenfertigung von OLED-Bildschirmen mithilfe optimierter Druckverfahren zu reduzieren. Außerdem eröffneten Displays mit organischen Leuchtdioden noch einige andere spannende Möglichkeiten, so die Wissenschaftlerin: „Anders als mit den meisten anderen Technologien, sind mit OLEDs auch faltbare Bildschirme im Bereich des Machbaren.“ Sollten sich zukünftig also etwa Smartphones mit solchen faltbaren Displays durchsetzen – erste Modelle wurden bereits von einigen Herstellern präsentiert – sind OLEDs heiße Kandidaten für die Umsetzung.

Kein Wunder also, dass die Forschungsergebnisse der von Frau Boeffel und ihrem Team sehr begehrt sind. So förderte zuletzt etwa die Europäische Union ihre Arbeit im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon 2020. Und auch die Industrie bekundet Interesse. Zwar gibt Boeffel an, nicht über konkrete Anfragen und Projekte sprechen zu können; einen kleinen Einblick gewährt sie dann aber doch: „Auch die Automobilindustrie beschäftigt sich mit dem Thema OLED.“

Abb. 2: Quantenpunkte finden in vielen Bereichen Anwendung: z. B. als hocheffiziente Lichtkonverter, brilliante Lichtquelle in Displays oder spezifische Marker in der Sensorik © Fraunhofer IAP

Ökosystem Potsdam Science Park
Zum Erfolg ihrer Arbeit trage auch die Positionierung ihres Instituts im Potsdam Science Park bei, betont Boeffel. Zwar sei sie in ihrer Arbeit in erster Linie unabhängig; dennoch profitiere sie von den Möglichkeiten, die der Science Park biete. „In verschiedenen Formaten stellen wir unsere Arbeit auch Praktikern und Forscherinnen und Forschern aus anderen Einrichtungen und Fachrichtungen vor. Genauso informieren wir uns über andere Bereiche. Dieser gelegentliche Blick über den Tellerrand ist enorm wichtig und inspirierend.“

Und natürlich habe der Standort auch jenseits der Arbeit seine Vorteile: „An einem sonnigen Tag im Sommer aus dem Fenster schauen zu können und eine grüne Wiese zu sehen, anstatt vielleicht eine andere Hauswand – auch das schafft einen klaren Kopf.“ Außerdem schätze sie es, für ihre Arbeit morgens von Berlin nach Potsdam-Golm zu fahren – und damit „gegen den Strom“, wie sie sagt. Ob mit oder gegen den Strom – OLED-Displays werden Christine Boeffel dabei sicher in jedem Fall begegnen.

Titelbild: Dr. Christine Boeffel © Fraunhofer IAP

Dieser Blog und die Projekte der Standortmanagement Golm GmbH im Potsdam Science Park werden aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes Brandenburg finanziert.